Магнитострикционный привод

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<»1 550268

Соки Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.07.75 (21) 2164079/08(51) M. Кл.з В 23Q 5/10 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений, и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.03.77. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 08.04.77 (53) УДК 62-83(088.8) (72) Авторы изобретения В. Н. Шушунов, 1Î. И. Болотин и.Н. В. Коновалов (71) Заявитель Хабаровский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института физико-технических и радиотехнических измерений (54) МАГНИТОСТРИКЦИОННЫЙ ПРИВОД

МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО СТАНКА

Изобретение относится к станкостроению и может найти применение при осуществлении малых подач и подналадки станков.

Известны магнитострикционные приводы линейных перемещений, состоящие из жесткого магнитострикционного стержня с намагничивающей катушкой и двух зажимов (или из жесткого стального стержня, перемещаемого жестким магнитострикционным элементом, с закрепленными на нем по краям зажимами, из которых один подвижный, а другой неподвижный) .

Известен магнитострикционный привод тянущего типа, состоящий из магнитострикционного гибкого многослойного ленточного элемента в форме стержня с намагничивающей катушкой и перехватываемого двумя электромагнитными зажимами, выполненными в виде пакета чередующихся и взаимодействующих с пластинами многослойного магнитострикционного элемента неподвижных мембран. При поочередном срабатывании зажимов и намагничивающей катушки магнитострикционный элемент получает дискретные шаговые перемещения.

Это устройство является наиболее близким к описываемому по технической сущности и достигаемому результату. Однако известный магнитострикционный привод имеет ошибки перемещения, возникающие из-за изгиба и смещения магнитострикционного элемента прп эксцентричном приложении осевой нагрузки.

Кроме того, выполнение этого элемента гибким не позволяет приводу работать со знако5 переменной нагрузкой. Это ограничивает область применения известного привода.

В предлагаемом приводе пластинчатый элемент выполнен П-образной формы, полюсные наконечники которого выполнены с поперечной

10 жесткостью, меньшей, чем поперечная жесткость сердечника между полюсными наконечниками, взаимодействующими с мембранами неподвижной части электромагнитных зажимов, причем сердечник расположен в направ15 ляющей поступательного перемещения.

Такое выполнение привода позволяет повысить точность работы и расширяет возможности магнитострикционного привода, а также позволяет исключить осевые смещения, вы20 званные эксцентричностью нагрузки. .1а фиг. 1 показан магнитострикционный привод; на фиг. 2 — то же, продольный разрез.

Жесткий многослойный пластинчатый элемент магнитострикционного привода представ25 ляет собой набор чередующихся П-образных и прямоугольных тонких пластин из магнитострикционного материала типа никеля, пермендюра и т. д. В вырезе сердечника 1 П-образного элемента располагается намагничива30 ющая катушка 2, неподвижно закрепленная на

550268 основании 3 привода. Пластины П-образного магнитострикционного элемента скреплены между собой по всей длине сердечника, длина которого равна длине прямоугольных тонких пластин. Полюсные наконечники 4 магнитострикционного элемента выполнены из гибких в поперечном направлении пластин, скрепленных между собой по длине и расположенных с зазором между стальными мембранами 5, представляющими неподвижную часть электромагнитных зажимов А и Б. Отношение длины и ширины гибких полюсных наконечников 4 и мембран 5 к их толщине таково, что продольная жесткость мембран в 500—

1000 раз выше поперечной жесткости, в направлении которой происходит сжатие пакета полюсных наконечников и мембран. Края стальных мембран 5 в месте их прикрепления к основанию 3 разделены прокладками, толщина которых равна сумме толщины П-образной пластины магнитострикционного элемента и величины зазора, необходимого для свободного хода одного из полюсных наконечников

П-образного элемента. Зажимы А и Б приводятся в действие электромагнитом 6 с намагничивающей катушкой 7 и якорем 8. Неподвижный упор 9 используется для сжатия пакета, образованного из пластин полюсных наконечников 4 и мембран 5 зажимов А и Б. Магнитострикционный элемент находится в направляющей 10 поступательного перемещения, например качения, расположенной на основании 3.

Магнитострикционный привод работает следующим образом, В отключенном состоянии оба электромагнитных зажима А и Б зажаты и магнитострик ционный элемент зафиксирован. Это достигается тем, что якорь 8 сердечника прижимается пружиной (на чертеже не показана) к упору 9.

При подаче вправо первый управляющий импульс подается одновременно на катушку 7 зажима А и намагничивающую катушку 2 элемента, при этом якорь 8 притягивается к сердечнику электромагнита 6 и зажим А раскрывается. Одновременно намагничивающая катушка 2 создает магнитный поток в магнитострикционном элементе, большая часть которого замыкается в сердечнике 1. В соответствии с эффектом магнитострикции никелевый элемент укорачивается и его левый торец получает небольшое перемещение вправо. При снятии управляющего импульса якорь 8 под действием пружины сжимает мембраны и взаимодействующие с ними полюсные наконечники 4 элемента, прижимает их к упору 9 и зажим А закрывается. Одновременно с этим ток подается в катушку 7 электромагнитного зажима Б и он раскрывается. Так как ток в катушке 2 от10 сутствует, магнитострикционный элемент принимает свои прежние размеры и его правый торец перемещается вправо. Этим заканчивается цикл работы привода, и он подготавливается для отработки нового управляющего

15 импульса.

Для правильной работы привода зажимы А и Б должны работать с некоторым перекрытием. Если необходимо осуществить подачу влево, то первый управляющий импульс пода20 ется на катушку 7 зажима Б, а вся последовательность операций остается аналогичной.

Направляющая 10 качения, закрепленная на основании 3, повышает точность перемещения магнитострикционного элемента.

Формула изобретения

1. Магнитострикционный привод металлорежущего станка, выполненный в виде магнито30 стрикционного многослойного пластинчатого элемента, перехватываемого электромагнитными зажимами, выполненными в виде пакета чередующихся и взаимодействующих с пластинами магнитострикционного элемента мем35 бран, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, работы и расширения возможностей применения, пластинчатый элемент выполнен П-образной формы, его полюсные наконечники выполнены с поперечной же49 сткостью меньшей, чем поперечная жесткость сердечника между полюсными наконечниками, взаимодействующими с мембранами неподвижной части электромагнитных зажимов.

2. Привод по п. 1, отличающийся тем, что, с целью исключения осевых смещений, сердечник расположен в направляющей поступательного перемещения.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

50 1. Авт. св. СССР № 428910, М. Кл. В 23Я

5/10, 02.12.72 (прототип) .

550268

Составитель В. Шадрина

Редактор Г. Л1озжечкова Техред А. Камышникова Корректор Л. Орлова

Заказ 609219 Изд. № 291 Тираж 1229 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2